sys/sys/vmmeter.h

   1 /*-
   2  * SPDX-License-Identifier: BSD-3-Clause
   3  *
   4  * Copyright (c) 1982, 1986, 1993
   5  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  * 3. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  17  *    without specific prior written permission.
  18  *
  19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  29  * SUCH DAMAGE.
  30  */
  31
  32 #ifndef _SYS_VMMETER_H_
  33 #define _SYS_VMMETER_H_
  34
  35 /*
  36  * This value is used by ps(1) to change sleep state flag from 'S' to
  37  * 'I' and by the sched process to set the alarm clock.
  38  */
  39 #define MAXSLP                  20
  40
  41 struct vmtotal {
  42         uint64_t        t_vm;           /* total virtual memory */
  43         uint64_t        t_avm;          /* active virtual memory */
  44         uint64_t        t_rm;           /* total real memory in use */
  45         uint64_t        t_arm;          /* active real memory */
  46         uint64_t        t_vmshr;        /* shared virtual memory */
  47         uint64_t        t_avmshr;       /* active shared virtual memory */
  48         uint64_t        t_rmshr;        /* shared real memory */
  49         uint64_t        t_armshr;       /* active shared real memory */
  50         uint64_t        t_free;         /* free memory pages */
  51         int16_t         t_rq;           /* length of the run queue */
  52         int16_t         t_dw;           /* threads in ``disk wait'' (neg
  53                                            priority) */
  54         int16_t         t_pw;           /* threads in page wait */
  55         int16_t         t_sl;           /* threads sleeping in core */
  56         int16_t         t_sw;           /* swapped out runnable/short
  57                                            block threads */
  58         uint16_t        t_pad[3];
  59 };
  60
  61 #if defined(_KERNEL) || defined(_WANT_VMMETER)
  62 #include <sys/counter.h>
  63
  64 #ifdef _KERNEL
  65 #define VMMETER_ALIGNED __aligned(CACHE_LINE_SIZE)
  66 #else
  67 #define VMMETER_ALIGNED
  68 #endif
  69
  70 /*
  71  * System wide statistics counters.
  72  * Locking:
  73  *      c - constant after initialization
  74  *      p - uses counter(9)
  75  */
  76 struct vmmeter {
  77         /*
  78          * General system activity.
  79          */
  80         counter_u64_t v_swtch;          /* (p) context switches */
  81         counter_u64_t v_trap;           /* (p) calls to trap */
  82         counter_u64_t v_syscall;        /* (p) calls to syscall() */
  83         counter_u64_t v_intr;           /* (p) device interrupts */
  84         counter_u64_t v_soft;           /* (p) software interrupts */
  85         /*
  86          * Virtual memory activity.
  87          */
  88         counter_u64_t v_vm_faults;      /* (p) address memory faults */
  89         counter_u64_t v_io_faults;      /* (p) page faults requiring I/O */
  90         counter_u64_t v_cow_faults;     /* (p) copy-on-writes faults */
  91         counter_u64_t v_cow_optim;      /* (p) optimized COW faults */
  92         counter_u64_t v_zfod;           /* (p) pages zero filled on demand */
  93         counter_u64_t v_ozfod;          /* (p) optimized zero fill pages */
  94         counter_u64_t v_swapin;         /* (p) swap pager pageins */
  95         counter_u64_t v_swapout;        /* (p) swap pager pageouts */
  96         counter_u64_t v_swappgsin;      /* (p) swap pager pages paged in */
  97         counter_u64_t v_swappgsout;     /* (p) swap pager pages paged out */
  98         counter_u64_t v_vnodein;        /* (p) vnode pager pageins */
  99         counter_u64_t v_vnodeout;       /* (p) vnode pager pageouts */
 100         counter_u64_t v_vnodepgsin;     /* (p) vnode_pager pages paged in */
 101         counter_u64_t v_vnodepgsout;    /* (p) vnode pager pages paged out */
 102         counter_u64_t v_intrans;        /* (p) intransit blocking page faults */
 103         counter_u64_t v_reactivated;    /* (p) reactivated by the pagedaemon */
 104         counter_u64_t v_pdwakeups;      /* (p) times daemon has awaken */
 105         counter_u64_t v_pdpages;        /* (p) pages analyzed by daemon */
 106         counter_u64_t v_pdshortfalls;   /* (p) page reclamation shortfalls */
 107
 108         counter_u64_t v_dfree;          /* (p) pages freed by daemon */
 109         counter_u64_t v_pfree;          /* (p) pages freed by processes */
 110         counter_u64_t v_tfree;          /* (p) total pages freed */
 111         /*
 112          * Fork/vfork/rfork activity.
 113          */
 114         counter_u64_t v_forks;          /* (p) fork() calls */
 115         counter_u64_t v_vforks;         /* (p) vfork() calls */
 116         counter_u64_t v_rforks;         /* (p) rfork() calls */
 117         counter_u64_t v_kthreads;       /* (p) fork() calls by kernel */
 118         counter_u64_t v_forkpages;      /* (p) pages affected by fork() */
 119         counter_u64_t v_vforkpages;     /* (p) pages affected by vfork() */
 120         counter_u64_t v_rforkpages;     /* (p) pages affected by rfork() */
 121         counter_u64_t v_kthreadpages;   /* (p) ... and by kernel fork() */
 122         counter_u64_t v_wire_count;     /* (p) pages wired down */
 123 #define VM_METER_NCOUNTERS      \
 124         (offsetof(struct vmmeter, v_page_size) / sizeof(counter_u64_t))
 125         /*
 126          * Distribution of page usages.
 127          */
 128         u_int v_page_size;      /* (c) page size in bytes */
 129         u_int v_page_count;     /* (c) total number of pages in system */
 130         u_int v_free_reserved;  /* (c) pages reserved for deadlock */
 131         u_int v_free_target;    /* (c) pages desired free */
 132         u_int v_free_min;       /* (c) pages desired free */
 133         u_int v_inactive_target; /* (c) pages desired inactive */
 134         u_int v_pageout_free_min;   /* (c) min pages reserved for kernel */
 135         u_int v_interrupt_free_min; /* (c) reserved pages for int code */
 136         u_int v_free_severe;    /* (c) severe page depletion point */
 137 };
 138 #endif /* _KERNEL || _WANT_VMMETER */
 139
 140 #ifdef _KERNEL
 141
 142 #include <sys/domainset.h>
 143
 144 extern struct vmmeter vm_cnt;
 145 extern domainset_t all_domains;
 146 extern domainset_t vm_min_domains;
 147 extern domainset_t vm_severe_domains;
 148
 149 #define VM_CNT_ADD(var, x)      counter_u64_add(vm_cnt.var, x)
 150 #define VM_CNT_INC(var)         VM_CNT_ADD(var, 1)
 151 #define VM_CNT_FETCH(var)       counter_u64_fetch(vm_cnt.var)
 152
 153 extern u_long vm_user_wire_count;
 154
 155 static inline void
 156 vm_wire_add(int cnt)
 157 {
 158
 159         VM_CNT_ADD(v_wire_count, cnt);
 160 }
 161
 162 static inline void
 163 vm_wire_sub(int cnt)
 164 {
 165
 166         VM_CNT_ADD(v_wire_count, -cnt);
 167 }
 168
 169 u_int vm_free_count(void);
 170 static inline u_int
 171 vm_wire_count(void)
 172 {
 173
 174         return (VM_CNT_FETCH(v_wire_count));
 175 }
 176
 177 /*
 178  * Return TRUE if we are under our severe low-free-pages threshold
 179  *
 180  * These routines are typically used at the user<->system interface to determine
 181  * whether we need to block in order to avoid a low memory deadlock.
 182  */
 183 static inline int
 184 vm_page_count_severe(void)
 185 {
 186
 187         return (!DOMAINSET_EMPTY(&vm_severe_domains));
 188 }
 189
 190 static inline int
 191 vm_page_count_severe_domain(int domain)
 192 {
 193
 194         return (DOMAINSET_ISSET(domain, &vm_severe_domains));
 195 }
 196
 197 static inline int
 198 vm_page_count_severe_set(const domainset_t *mask)
 199 {
 200
 201         return (DOMAINSET_SUBSET(&vm_severe_domains, mask));
 202 }
 203
 204 /*
 205  * Return TRUE if we are under our minimum low-free-pages threshold.
 206  *
 207  * These routines are typically used within the system to determine whether
 208  * we can execute potentially very expensive code in terms of memory.  It
 209  * is also used by the pageout daemon to calculate when to sleep, when
 210  * to wake waiters up, and when (after making a pass) to become more
 211  * desperate.
 212  */
 213 static inline int
 214 vm_page_count_min(void)
 215 {
 216
 217         return (!DOMAINSET_EMPTY(&vm_min_domains));
 218 }
 219
 220 static inline int
 221 vm_page_count_min_domain(int domain)
 222 {
 223
 224         return (DOMAINSET_ISSET(domain, &vm_min_domains));
 225 }
 226
 227 static inline int
 228 vm_page_count_min_set(const domainset_t *mask)
 229 {
 230
 231         return (DOMAINSET_SUBSET(&vm_min_domains, mask));
 232 }
 233
 234 #endif  /* _KERNEL */
 235 #endif  /* _SYS_VMMETER_H_ */